Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권6호
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pp.827-834
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2009
The cooling heat transfer coefficient of $CO_2$ in a brazing type small diameter tube was investigated experimentally. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a $CO_2$ compressor, a mass flow meter, an evaporator and a brazing type small diameter tube as a test section. The mass flux of $CO_2$ is $400{\sim}1600$ [kg/$m^2s$], the mass flowrate of coolant were varied from 0.15 to 0.3 [kg/s], and the cooling pressure of gas cooler were from 8 to 10 [MPa]. The cooling heat transfer coefficients of the brazing type small diameter copper tube is about $4{\sim}11.7%$ higher than that of the conventional type small diameter copper tube. In comparison with test results and existing correlations, correlations failed to predict the cooling heat transfer coefficient of $CO_2$ in a brazing type small diameter copper tube. therefore, it is necessary to develope reliable and accurate predictions determining the cooling heat transfer coefficient of $CO_2$ in a brazing type small diameter copper tube.
본 연구는 컴팩트 연소실내 CO 튜브 삽입에 따른 $NO_x$ 및 CO 배출 특성에 관한 연구로써, CO 튜브 삽입에 따른 연소기와 CO튜브 사이의 거리와, CO튜브와 주열교환기 사이의 거리에 따른 배출 특성을 검토하였다. 본 연구를 위해 상용프로그램인 Fluent와 GRI 2.11 상세 반응 기구를 이용하여 수치해석과 상용 열교환기 실험을 통해 CO튜브 삽입에 관한 CO 및 $NO_x$ 배출특성을 검토하였다. 그 결과 연소기와 주열교환기 사이에 CO 튜브를 삽입하여 CO 튜브가 연소기에 근접하고 CO 튜브와 주열교환기 사이를 넓어짐으로써 $NO_x$ 및 CO 저감에 효과가 있음을 확인할 수 있었으며, 이로 인해 CO 튜브 삽입에 따른 $NO_x$ 및 CO를 동시 저감법을 확인할 수 있었다.
In this paper, flow characteristics of an adiabatic capillary tube in a transcritical $CO_2$ have been investigated employing the homogeneous model. The model is based on fundamental equations of mass, energy and momentum which are solved simultaneously. Two friction factors(Churchill) and viscosity(McAdams) are comparatively used to investigate the flow characteristics. Supercritical and subcritical thermodynamic and transport properties of $CO_2$ are calculated employing EES property code. Flow characteristics analysis of $CO_2$ adiabatic capillary tube is presented to offer the basic design data for the operating parameters. The operating parameters considered in this study include inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature and inner diameter tube. The main results were summarized as follows : inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature, mass flowrate and inner diameter of $CO_2$ adiabatic capillary tube have an effect on length of an adiabatic capillary tube.
레이저를 이용한 구강 및 인후두 수술시 endotracheal tubes의 손상은 치명적이라 아니 할 수 없다. 이에 저자들은 여러 가지 endotracheal tube를 실험 재료로 사용하여 보다 안전한 레이저 수술을 위해서 적절한 endotracheal tube를 찾기 위해 본 실험을 시행하였다. 실험에 사용된 tube는 총 5가지 - $Bivona^{TM}$, Xomed Laser Shield $II^{TM}$, Mallinckrodt Laser-$Flex^{TM}$, Rusch tube wrapped with aluminium foil tape(Rusch tube), Polyvinylchloride tube wrapped with aluminium foil tape(PVC tube) - 가 사용되었다. 사용된 레이저는 KTP/532 와 $CO_2$ laser 이며 모든 실험에서 tube를 $FiO_2$ 95%-98% 상태에서 조사하여 각각 5회씩 실시하였다. tube에 이상이 없거나 발화가 되지 않는 한 90초 동안 시행하였다. 실험 결과, KTP/532 조사시 $Bivona^{TM}$, Mallinckrodt 와 PVC tube는 심한 손상을 받거나 발화하였으며 Xomed 와 Rusch tube는 안정된 상태를 유지하였고 $CO_2$ Laser 조사시는 KTP/532 조사시와 유사한 결과를 얻었다. 한편 혈액을 endotracheal tube에 도포한 상황에서는 모든 tube가 더 심한 손상을 보이는 바 KTP/532 조사시 Xomed는 상당히 안정된 상태를 유지하였고 나머지 tube는 심한 손상 또는 발화를 보이고 $CO_2$ Laser 조사시 $Bivona^{TM}$ 와 Mallinckrodt는 발화하였고 Rusch tube는 표면이 녹았으며 Xomed와 PVC tube도 1례에서 발화하였다. 향후 이비인후과 영역에서의 레이저 수술이 증가함을 예상할 때 좀 더 레이저에 대하여 안정적이고 경제적인 endotracheal tube의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 Vortex tube 형 이산화탄소 흡수장치에서 연소배가스 중 $CO_2$ 흡수 특성을 고찰한 것이다. 연소배가스로는 석탄(유연탄)을 연료로 하는 증기발생량 12 ton/hr 규모의 순환유동층 연소보일러에서 발생한 것을 이용하였으며 이산화탄소농도는 11~13 vol% 내외이다. 흡수 용액은 MEA 20 wt%를 기준으로 AMP, HMDA, 강염기계 KOH를 혼합하였다. 본 연구의 목적은 $CO_2$ 흡수장치를 Scrubbing 방식보다 소형화하고, 흡수용액을 절감하는 것이다. 흡수장치는 연소배가스 유량 $20Nm^3/hr$를 처리할 수 있는 직경 17 mm, 길이 250 mm의 Vortex tube 형을 사용하였다. 연소배가스와 흡수용액의 혼합 분무를 통한 $CO_2$ 제거율을 측정하였다. 실험조건은 흡수용액 농도(20~50 wt%), 흡수용액 유량(1.0, $3.0{\ell}/min$)과 연소배가스 유량($6{\sim}15Nm^3/hr$)을 변화시켰다. 결과적으로, MEA에 HMDA를 혼합한 흡수용액의 $CO_2$ 제거율이 가장 우수(약 43% 제거율)하였으며, Vortex tube 장치에서 고속유동의 기 액 접촉효과 및 기 액 분리 특성을 이용하여 $CO_2$ 흡수가 가능하였다. 그러나 $CO_2$ 흡수 효율 향상을 위한 추가적인 공정개발이 요구된다.
The present study was conducted to develop a simple method for porcine oocyte maturation without $CO_2$ regulation. In experiment 1, we evaluated that the effect of $CO_2$ non-supplement on porcine oocyte maturation. Cumulusoocyte complexes (COCs) were collected from 2~6 mm follicles and divided into three groups (Control, tube-$CO_2$, and tube-non-$CO_2$). For control, COCs were cultured in 4-well multidish in a $CO_2$ incubator. For tube-$CO_2$, COCs were cultured in a round-bottom tube in a $CO_2$ incubator, and for tube-non-$CO_2$, COCs were cultured in a round-bottom tube sealed tightly without $CO_2$ supplement in a dry incubator. The proportion of oocytes reached to metaphase II (M-II) was not significantly different among three groups (87.9% to 91.4%). In experiment 2, we evaluated the effect of $CO_2$ non-supplement during oocyte maturation on development of embryos. Oocytes with a polar body were divided into two groups (Control and tube-non-$CO_2$) and applied 1.1 kV/cm or 1.2 kV/cm voltages for parthenogenetic activation. After activation, embryos were cultured for 6 days and examined the development. The proportion of embryos cleaved was not significantly different among treatment (86.3% to 91.5%). The proportion of embryo reached to blastocyst stage was not significantly different among treatment (13.9% to 25.2%). The cell number of blastocysts was not significantly different among treatment (29.0 to 32.4). In conclusion, oocytes cultured in a dry incubator without $CO_2$ supplement have enough competence to development after parthenogenetic activation. These results would be useful for transporting oocytes or embryos a long distance.
볼텍스튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치이다. 이러한 볼텍스튜브의 에너지분리 특성과 물질분리 특성을 활용하여, 연소가스로부터 $CO_2$를 흡수하는 장치의 핵심부품으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 $CO_2$ 흡수용 볼텍스튜브의 기본설계 자료를 구축하기 위하여 에너지분리 성능실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 볼텍스 발생기의 오리피스 직경, 노즐면적비 및 튜브의 길이가 에너지분리 특성에 미치는 영향력을 실험을 통하여 분석하였다. 결과적으로 오리피스 직경이 볼텍스튜브의 성능에 지배적인 설계인자임을 확인하였으며, 노즐면적비와 튜브길이의 영향력은 미미하였다. 오리피스 직경이 작고(Dc=0.6D), 노즐면적비가 중간 이상(AR=0.14~0.16)이며, 튜브 길이가 긴 모델(L=16D)이 저온 출구 측과 고온 출구 측의 열전달에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 $CO_2$흡수용 $100Nm^3$/hr급 볼텍스튜브의 기본설계 자료로 활용될 예정이다. 볼텍스튜브를 적용한 $CO_2$흡수 공정을 적용하면 기존의 대형 흡수탑 대비 상당한 공간과 에너지의 절감 효과가 기대된다.
The heat capacity and pressure drop of $CO_2$ and coolant in a multi-tube type gas cooler were investigated experimentally. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a $CO_2$ compressor, a mass flow meter, an evaporator and a multi-tube type gas cooler as a test section. The mass flowrate of $CO_2$ and coolant were varied from 0.06 to 0.075 [kg/s], respectively and the cooling pressure of gas cooler were from 8 to 10 [MPa]. The heat capacity of $CO_2$ in the test section is increased with the increment in mass flowrate of coolant, the cooling pressure and mass flowrate of $CO_2$. The pressure drop of $CO_2$ is decreased with the decrease in mass flowrate of coolant and $CO_2$, but decreased with increase in cooling pressure of $CO_2$. The heat capacity of $CO_2$ per unit heat transfer area of gas cooler is greatly high. Therefore, in case of the application of $CO_2$ at the multi-tube type gas cooler, it is expected to carry out the high-efficiency, high-performance and compactness of gas cooler.
In this study, the distribution of $CO_2$ in an evaporator with 10 parallel micro channel aluminum tubes are experimentally investigated. Each tube has 6 circular micro channels with a diameter of 0.8mm. The tubes are heated with electric resistance wires, and the distribution of $CO_2$ into each tube is investigated by measuring the outer wall temperature. The outer wall temperature was found to be higher at the exit part of the top tube. It is thought that the $CO_2$ vapor at the upper part of the header reduces the mass flow rate of $CO_2$ into the top tube.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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